CN105548221B - 在线复合绝缘子x光扫描机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在线复合绝缘子X光扫描机器人,包括安装在壳体(8)上的自动行走机构、X光检测机构和位于地面的计算机,自动行走机构沿位于垂直串复合绝缘子(1)两侧的导轨(7)上下移动,X光检测机构对复合绝缘子(1)进行间歇的扫描,并把扫描信息发送到地面计算机处理,得到重建后的连续扫描的复合绝缘子(1)的X光图像,用于分析复合绝缘子(1)的缺陷情况。本发明结构简单,操作简便,能在带电情况下对运行中的在线复合绝缘子(1)进行检测,及时准确的发现复合绝缘子(1)在运行过程产生的各种缺陷。

Description

在线复合绝缘子X光扫描机器人
技术领域
本发明专利涉及一种绝缘子检测机构,特别是一种在线复合绝缘子X光扫描机器人。
背景技术
复合绝缘子由于重量轻、强度高、耐污闪性能强、制造方便等众多优点在电力***中获得广泛的应用。复合绝缘子的使用为电网的安全运行起到了积极的作用,但复合绝缘子在使用过程中硅橡胶护套、绝缘芯棒、硅橡胶伞裙和金具发生表面碳化、开裂或者其连接部位产生开裂、分层等缺陷,从而导致复合绝缘子发生故障,而且随着运行时间和运行数量的增加,复合绝缘子发生故障的机率也逐渐增加。例如:曾在华东、华北地区发生15起界面击穿事故,广东、华东、华北地区发生23起污闪事故。为了预防复合绝缘子事故,必须对运行中的复合绝缘子进行适时检测和更换。
目前主要靠直接观察的方法对复合绝缘子外部物理缺陷进行巡视检查,即用双筒望远镜在塔下观察以发现常见的表面缺陷如护套、伞裙、金具等部位有无开裂、有无电蚀损、粉化、漏电痕迹等,如有以上现象应立即更换复合绝缘子;地面观察不够可靠时还需登塔检测,这种维护手段难以发现内绝缘故障如树枝状通道等;为了弥补日常巡视检查的不足,实际工作中也按复合绝缘子运行的年限,对复合绝缘子进行抽样更换,对更换下来的复合绝缘子进行实验室检测,根据抽样检测的结果对有缺陷的复合绝缘子进行批量更换,实验室检测的方法有紫外成像法、红外成像法、电场分布法、超声检测法等,这些检测方法各有优缺点,但都只局限于在实验室内使用,无法对运行中的在线复合绝缘子进行检测。
目前对运行中的在线复合绝缘子还没有适用的检测技术手段,无法准确、及时的检测和更换运行过程中产生缺陷的复合绝缘子。
发明内容
本发明的目的就是设计一种在线复合绝缘子X光扫描机器人,能够对运行中的在线复合绝缘子进行检测,及时准确的发现复合绝缘子在运行过程产生的各种缺陷,以便对产生缺陷的绝缘子进行及时更换。
本发明的技术方案是,在线复合绝缘子X光扫描机器人,其特征是:包括自动行走机构、X光检测机构和接收控制装置;自动行走机构是由位于垂直串复合绝缘子两侧的两根平行的导轨和在导轨上爬行的两组滑轮组成;导轨为上下拉直的绝缘绳,绝缘绳的上端连接在横担上,下端固定在地面上;
每组滑轮有并排安装在∪型壳体两侧外壁上的两个滑轮,每组滑轮的两个滑轮的轮缘上设置有线槽,两个滑轮通过线槽对顶在绝缘绳上,每组滑轮的滑轮轴上连接有行走电机,行走电机同步转动带动滑轮组沿绝缘绳爬行;X光检测机构包括主机和与主机电连接的成像器,主机和成像器分别设置在∪型壳体相对的两侧内壁上,复合绝缘子穿过该壳体的∪型框;在壳体上还设置有电源和控制器,电源分别给行走电机、控制器和主机供电,控制器与行走电机和主机电连接,控制器控制行走电机动作和X光检测机构扫描;控制器和主机分别连接有无线通讯接口,接收控制装置是一台位于地面带有无线通讯接口的计算机,计算机以无线的方式给控制器发送操作指令和接收主机传送回来的扫描信息,并对扫描信息进行分析处理;
每组滑轮中的一个滑轮轴上连接有行走电机,行走电机转动带动滑轮组沿导轨爬行,壳体两侧滑轮组的行走电机同步运转;
本发明的优点是:结构简单、操作简便,能够在带电的情况下,及时准确地检查出在线复合绝缘子表面有无伞裙受侵蚀、***糙、闪络、开裂,检查出外覆层有无侵蚀的沟槽、痕迹、开裂、破碎、芯棒外露等缺陷以及表面污秽程度,探测出复合绝缘子内部有无气隙或电致碳痕、裂纹或损伤、接头松动等缺陷。实时预报复合绝缘子运行状态,为输电线路安全运行提供技术支持。
附图说明
图1:本发明所述X光扫描机器人结构主视图;
图2:本发明所述X光扫描机器人结构左视图;
图3:本发明所述X光扫描机器人结构俯视图;
图4:本发明结构及工作流程框图。
图中:1-复合绝缘子;2-横担;3-控制器;4-主机;5-行走电机;6-滑轮;7-导轨;8-壳体;9-成像器;10-电源。
具体实施方式
如图1到图4所示,本发明所述在线复合绝缘子X光扫描机器人包括自动行走机构、X光检测机构和位于地面的接收控制装置,本发明专利针对垂直串的复合绝缘子1检测,复合绝缘子1垂直悬挂在横担2上,自动行走机构是由位于垂直串复合绝缘子1两侧的两根平行的导轨7和安装在∪型壳体8两侧外壁上的两组滑轮组成,每根导轨7的上端连接在横担2上并且导轨7与地面垂直,导轨7采用轻质绝缘材料。每组滑轮有并排安装在∪型壳体两侧外壁上的两个滑轮6,两个滑轮6的轮缘对顶在导轨7上,每组滑轮的其中一个滑轮轴上连接有行走电机5,通过行走电机5转动带动两个滑轮6转动,由于导轨7与两个滑轮6轮缘之间的摩擦力存在,从而可使滑轮组沿导轨7爬行,把壳体8两侧滑轮组的行走电机5设置成同步运行,则壳体8整体沿两侧导轨7可以向上或者向下移动;导轨7的形式可以有多种,本实施例中,导轨7采用两根绝缘绳,每根绝缘绳的上端系在横担2上,绝缘绳拉直后下端固定在地面;每组滑轮的两个滑轮6的轮缘上设置有截面为半圆弧的线槽,两个滑轮6通过线槽对顶在绝缘绳上,线槽的圆弧直径与绝缘绳的粗细相适应,线槽的深度小于绝缘绳的半径,这样能保证线槽的对顶力都作用在绝缘绳上,而两个滑轮6的轮缘不会直接接触;由于绝缘绳与两个滑轮6轮缘线槽之间有摩擦力,行走电机5转动带动滑轮组沿绝缘绳爬行,根据行走电机5的转动方向不同,滑轮组可以沿绝缘绳向上或者向下移动;由于壳体8两侧的行走电机5运行同步,从而使壳体8沿两侧的两根绝缘绳向上或者向下移动。
X光检测机构采用分体式的小型工业检测X光机,X光检测机构包括主机4和与主机通过电缆连接的成像器9,X光检测机构安装在壳体8内,主机4和成像器9分别设置在壳体∪型两侧相对的内壁上,壳体8的∪型框周向环绕在复合绝缘子1的外周,复合绝缘子1穿过壳体8的∪型框,这样复合绝缘子1就处于主机4和成像器9之间,主机4发射的X射线穿过复合绝缘子1后在成像器9上成像。X光机是运用数字成像原理,是X-RAY管产生扇形平面X射线来进行扫描投影,并直接转换为数字信号,具体为X射线束对复合绝缘子1各部分按一定厚度的层面进行扫描,由成像器9接收透过该层面的X射线,转变为可见光后,由光信号转换变为电信号,再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字信号,该数字信号通过主机4上的无线通讯接口以无线的方式传输到位于地面的接收控制装置,通过位于地面的接收控制装置计算机进行处理运算后,形成复合绝缘子1的X光扫描图像,从而供技术人员分析复合绝缘子1的缺陷情况。
在壳体8上还设置有电源10和控制器3,电源10分别给行走电机5、控制器3和主机4供电,控制器3与行走电机5和主机4电连接,控制器3控制行走电机5动作和X光检测机构间歇扫描;控制器3和主机4分别连接有无线通讯接口,地面接收控制装置是一台带有无线通讯接口的计算机,以无线的方式给控制器3发送操作指令和接收主机4传送回来的扫描信息,并对缺陷信息进行分析处理。
本专利所述在线复合绝缘子的工作过程是:首先把作为导轨7的两根绝缘绳的上端系在横担2上,两根绝缘绳分别穿过壳体8两侧的两个并排滑轮6的轮缘线槽,绝缘绳卡持在两个滑轮6的的轮缘线槽之间,卡持的力度调整合适,再把绝缘绳拉直后下端固定在地面,两根绝缘绳平行而且位于需要检测的垂直串复合绝缘子1两侧;壳体8的∪型框周向环绕在复合绝缘子1的外周,复合绝缘子1穿过壳体8的∪型框,复合绝缘子1处于主机4和成像器9之间;通过位于地面的计算机发出指令,控制器3通过无线通讯接口接收该指令,控制自动行走机构的行走电机5运转,使壳体8沿绝缘绳导轨7向上或者向下移动,同时通过控制器3控制主机4对复合绝缘子1进行X光扫描拍照,为了减少电源消耗,扫描采取间隔拍照的方式,根据自动行走机构运动的速度确定拍照的间隔时间,使复合绝缘子串的各部分均能得到扫描;X光扫描的光信号经过模数转换后的数字信号通过主机的无线通讯接口以无线的方式发送到地面接收控制装置的计算机,计算机处理后得到重建后的连续扫描的复合绝缘子1的X光图像;技术人员根据复合绝缘子1的X光图像分析复合绝缘子1的缺陷情况,从而对有缺陷的复合绝缘子1进行及时更换。

Claims (2)

1.在线复合绝缘子X光扫描机器人,其特征是:包括自动行走机构、X光检测机构和接收控制装置;自动行走机构是由位于垂直串复合绝缘子(1)两侧的两根平行的导轨(7)和在导轨(7)上爬行的两组滑轮组成;导轨(7)为上下拉直的绝缘绳,绝缘绳的上端连接在横担(2)上,下端固定在地面上;每组滑轮有并排安装在∪型壳体(8)两侧外壁上的两个滑轮(6),每组滑轮的两个滑轮(6)的轮缘上设置有线槽,两个滑轮(6)通过线槽对顶在绝缘绳上,每组滑轮的滑轮轴上连接有行走电机(5),行走电机同步转动带动滑轮组沿绝缘绳爬行;X光检测机构包括主机(4)和与主机电连接的成像器(9),主机(4)和成像器(9)分别设置在∪型壳体(8)相对的两侧内壁上,复合绝缘子(1)穿过该壳体(8)的∪型框;在壳体(8)上还设置有电源(10)和控制器(3),电源(10)分别给行走电机(5)、控制器(3)和主机(4)供电,控制器(3)与行走电机(5)和主机(4)电连接,控制器(3)控制行走电机(5)动作和X光检测机构扫描;控制器(3)和主机(4)分别连接有无线通讯接口,接收控制装置是一台位于地面带有无线通讯接口的计算机,计算机以无线的方式给控制器(3)发送操作指令和接收主机(4)传送回来的扫描信息,并对扫描信息进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的在线复合绝缘子X光扫描机器人,其特征是:每组滑轮中的一个滑轮轴上连接有行走电机(5),行走电机(5)转动带动滑轮组沿导轨(7)爬行,壳体(8)两侧滑轮组的行走电机(5)同步运转。
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